RC카 브러시드·브러시리스 모터와 변속기(ESC) 기초
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RC카를 조금 타다 보면 더 빠르게, 더 오래 달리고 싶어집니다. 이때 가장 먼저 듣는 이야기가 모터와 변속기 교체입니다. 브러시드와 브러시리스, 턴 수와 KV, 센서드와 센서리스 같은 용어를 알아 두면 부품 설명을 읽고 내 차에 맞는지 판단하기가 훨씬 쉬워집니다.
변속기(ESC)가 하는 일
변속기는 수신기에서 받은 스로틀 신호에 따라 배터리 전력을 모터로 얼마나 보낼지 조절하는 장치입니다. 전진과 후진, 브레이크를 처리하고, 많은 제품이 수신기와 서보에 전원을 공급하는 BEC 기능과 리포 보호를 위한 저전압 차단(LVC) 기능을 갖추고 있습니다.
- 모터 종류에 맞는 변속기를 써야 합니다. 브러시드 변속기로 브러시리스 모터를 돌릴 수 없고, 그 반대도 마찬가지입니다. 둘 다 지원하는 제품도 일부 있습니다.
- 변속기마다 허용하는 배터리 셀 수와 모터 사양 범위가 정해져 있습니다. 이 범위를 넘기면 과열이나 고장의 원인이 됩니다.
- 처음 설치하면 조종기와 중립, 최대 전진, 최대 브레이크 위치를 맞추는 캘리브레이션을 설명서대로 해 주세요.
브러시드 모터
내부의 브러시가 접점을 문지르며 전류 방향을 바꾸는 오래된 구조입니다.
- 구조가 단순하고 저렴한 편이라 입문용 RTR과 크롤러에 많이 쓰입니다.
- 저속에서 부드럽게 움직여 크롤러처럼 섬세한 조작이 필요한 차에 잘 맞습니다.
- 브러시가 닳는 소모품이라 오래 쓰면 힘이 떨어집니다.
- 성능은 흔히 턴(T) 수로 표기합니다. 턴 수가 낮을수록 회전이 빠르고, 높을수록 토크 쪽 성격이 강해집니다.
브러시리스 모터
브러시 없이 변속기가 전자적으로 전류를 바꿔 주는 방식입니다.
- 효율이 좋고 출력이 높으며 마모되는 브러시가 없어 관리가 편합니다.
- 같은 배터리로 더 빠르고, 열 관리만 잘하면 오래 씁니다.
- KV 값으로 성격을 표기합니다. 전압 1V당 무부하 회전수를 뜻해 KV가 높을수록 빠르게 돌지만, 그만큼 전류와 열이 늘 수 있습니다. 경기용 온로드 모터는 브러시드처럼 턴 수로 표기하기도 합니다.
- 센서드는 모터 위치 정보를 센서 케이블로 변속기에 보내 저속에서 매끄럽고, 센서리스는 구조가 단순하고 튼튼하지만 출발할 때 약간 덜컥거릴 수 있습니다.
업그레이드 전에 생각할 것
- 구동계가 버틸 수 있는가: 힘이 세진 모터는 기어, 드라이브샤프트, 디퍼렌셜에 큰 부하를 줍니다. 입문용 차에 강한 모터만 넣으면 다른 부품이 먼저 부러지기 쉽습니다.
- 배터리와 변속기가 맞는가: 셀 수를 올릴 계획이라면 모터와 변속기 모두 그 전압을 지원하는지 확인하세요.
- 기어비: 피니언 기어와 스퍼 기어의 잇수 비율이 모터 부하와 온도를 좌우합니다. 큰 피니언은 최고 속도가 오르지만 열이 늘어납니다. 제조사 권장 기어비에서 시작하세요.
- 장소에 맞는 속도인가: 좁은 공간이나 크롤링에는 빠른 모터보다 다루기 쉬운 출력이 더 즐겁습니다.
열 관리
모터와 변속기는 열에 약합니다. 주행 후 손을 대기 어려울 만큼 뜨겁다면 기어비가 높거나 부하가 큰 상태일 수 있습니다. 많은 사람들이 적외선 온도계로 주행 직후 모터 온도를 재 보며 기어비를 조정합니다. 방열판이나 냉각팬도 도움이 되지만, 원인이 기어비라면 그것부터 바로잡는 것이 우선입니다.
배선과 커넥터
모터와 변속기 사이 세 가닥 선의 연결 순서를 바꾸면 회전 방향이 바뀝니다. 납땜이 필요한 경우 단자 사이가 닿지 않도록 수축 튜브로 마감하고, 배터리를 분리한 상태에서 작업하세요.
변속기 설정 항목
프로그래밍 카드나 변속기 버튼으로 바꿀 수 있는 항목이 많습니다. 처음에는 기본값으로 타 보고 하나씩 바꾸는 것이 좋습니다.
- 배터리 종류와 저전압 차단 전압: 리포를 쓴다면 반드시 리포 설정으로 맞춥니다.
- 주행 모드: 전진과 브레이크만 쓰는 모드, 후진이 되는 모드가 있습니다. 경기에서는 후진을 끄는 경우가 많습니다.
- 드래그 브레이크: 스로틀을 놓았을 때 자동으로 걸리는 약한 브레이크입니다. 크롤러는 경사에서 차가 미끄러지지 않도록 강하게, 고속 차는 약하게 쓰는 편입니다.
- 펀치(출발 가속): 출발할 때 힘이 실리는 정도입니다. 노면이 미끄럽다면 낮춰야 바퀴가 헛돌지 않습니다.
방수에 대해
방수를 표기한 변속기와 모터라도 물에 담가도 된다는 뜻은 아닌 경우가 많습니다. 젖은 뒤에는 말리고, 브러시드 모터는 물이 들어가면 내부가 녹슬 수 있습니다. 허용 범위는 제조사 설명서를 확인하세요.
모터와 변속기를 바꾸고 달라진 점이나 기어비를 찾은 과정을 댓글로 나눠 주세요. 업그레이드 고민이 있다면 질문도 남겨 주세요.